(完整版)桩基检测毕业论文

第一章桩基质量检测的概述

1.1桩基检测的意义：

随着国民经济建设的蓬勃发展，桩基在各类基础中的运用越来越广泛。由于桩能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础的沉降和建筑的不均匀沉降，所以桩基在住宅、高层建筑、重型厂房、桥梁等工程中被大量采用。

桩基工程属隐蔽工程，桩基质量的好坏直接关系到建筑的安全问题，而且桩基一旦发生事故，加固处理起来难度较大。因此，桩基试验检测就成了桩基工程中的一个重要环节，是工程领域的重大课题。

据统计，桩基施工中桩身出现质量缺陷的概率达20％。目前，我国每年的用桩量约百万根，而桩基的造价较高，通常占工程总造价的四分之一以上。因此，如何在施工中控制桩基施工质量，确保桩径、桩长、承载力、入土深度、桩型、材质、进入相应的持力层，充分发挥桩基础的效益，是十分重要也是必要的。

由于我国基桩加工工艺和施工工艺的不同，更使得基桩的质量难以得到有效的保证，可靠地统一规范。所以从检测方面说，提高检测工作的质量和检测结果评定的可靠性，对于基桩的质量和安全控制有着重要的意义。

1.2桩基检测的发展状况

1.2.1工程检测行业发展状况

桩基是一种古老而有效的基础形式，人类在古代就已掌握了用木桩支持重物的知识。19 世纪后半叶，随着资本主义经济的发展，机械打入的型钢桩、钢管桩和钢筋混凝土预制桩相继问世，由于打桩能力的制约，桩长及承载力受到限制。在此情况下，1893 年美国芝加哥开始应用了大直径人工挖孔桩。20 世纪 30 年代，随着大功率钻孔机械的研制成功，钻

孔灌注桩也在美国首先问世。70 年代以后，随着高层建筑的发展，在我国，各种大直径桩、小直径桩和微型桩得到了大量的应用，复合地基中的散体材料桩，低粘结强度桩，高粘结强度桩也有了迅速发展，桩的种类达数十种。同时，由于大型桩和超长桩的出现，使单桩的承载力设计值高达50000KN。

为了适应桩基技术的发展，我国岩土工作者在桩基检测技术的研究和应用中进行了不懈努力，在引进消化国外先进技术的基础上，发展了桩基动测技术。同时为了配合桩基检测和科研工作，用于桩体测试的应力、应变传感器及测试仪表也得到了发展，但总体来看，国内外桩基检测技术，特别是大型桩及超长桩的检测技术仍满足不了生产的需要。武汉地区的桩基检测工作早在20 世纪50 年代武汉长江大桥的建设中，由铁道部大桥工程局对f 1.55 m 管桩基础的承载力进行了成功的检测。随后，由中国科学院武汉岩土力学研究所对动测方法的理论、技术进行了科学研究，开发出了 RSM 系列桩基分析仪和软件系统，现已在湖北地区广泛应用。

1.2.2桩基检测技术发展状况

目前在桩基承载力检测上常用的检测方法主要有：静载实验法、自平衡法；在基桩完整性检测上常用的检测方法主要有验比较费时费力，现在更侧重于发展自平衡法来检测基桩完整性。在基桩完整性检：低应变动力试桩、高应变动力试桩、超声波透射法和钻芯取样法等。在承载力检测上，由于静载实测上由于高应变比较麻烦，现在更侧重于低应变、超声波透射法和钻芯取样法。其中低应变更是由于仪器和操作等方便而被检测单位广泛使用。

1.2.2.1静载荷试验法

桩基静载试验在确定单桩极限承载力方面，它是目前最为准确、可靠

的检验方法，判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。一般情况下，桩基静载试验的成果数据，如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的，这已为无数的工程实例证明。

桩基测试技术理论的发展本身促进了桩土荷载传递机理理论的研究，而这一直是国内外岩土工程界研究的热点，在这方面我国的学者也通过试验研究发表了许多自己的理论方法。我国的沈保汉分析了大量的为测试位移和应力数据而埋有实测元件的试桩资料，结果表明：

(1)S—㏒Q法的极限荷载是桩侧摩阻力得到充分发挥时的荷载，相应于极限荷载时的极限桩顶下沉量Su（即桩土间相对位移量）与桩的类型、桩径和施工方法等有关；对于同一施工类型的桩，一般说来，按摩擦桩、端承摩擦桩和摩擦端承桩的顺序排列，Su依次增大；

(2)大直径钻孔桩的Su值比小直径钻孔桩的Su值大；

(3)打入式预制桩和钻孔灌注桩的Su也有较大差别

(4)施工工艺和施工质量对钻孔桩的极限荷载Qu和极限桩顶下沉量Su 有较大影响。

在桩的破坏模式研究方面，赵明华认为应分为三种模式，即：屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏；沈保汉认为应分为四种模式，即：端承摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦端承桩的刺入剪切破坏、端承桩的屈曲破坏。

在依靠桩的下沉量确定桩的极限承载力方面，我国《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）规定：当Q－s曲线无明显的拐点时，可取桩顶总沉降量为40㎜时相应的荷载值为单桩极限承载力；《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）规定：对于缓变型Q～s曲线一般可取s＝40～60mm对应的荷载，对大直径桩可取s＝0.03～0.06D(D为桩端直径，大桩径取低值，

小桩径取高值)所对应的荷载值；对于细长桩(ld>80)可取s＝60～80mm对应的荷载。沈保汉建议，对直径为0.3m～0.5m的打套管成孔灌注桩可采用桩顶下沉量为桩径的10％所对应的荷载为极限荷载；对于钻孔扩底灌注桩可取桩顶下沉量为扩大头直径7％所对应的荷载为极限荷载。

1.2.2.2声波透射法方面

混凝土灌注桩超声检测法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管直接伸人桩身混凝土内部进行逐点，逐段探测。其基本原理与上部结构构件的超声探伤原理相同，即根据超声脉冲穿越被测混凝土时传播时间、传播速度及能量的变化反映缺陷的存在，并估算混凝土的抗压强度和质量均匀性。但由于桩的混凝土灌注条件与上部结构的成型条件完全不同，尤其是水下灌注时差异更大，混凝土的配合比、灌注后的离析程度、声测管的平行度等许多因素，都会严重影n响对缺陷的判断和对强度及均匀性的推算，因此，灌注桩的超声检测必须有一套适合其特点的方法和判据，而不能完全延用上部结构检测的现有方法。

1.2.2.3应力波反射法完整性检测（低应变法）

基桩一般都具有较大的长径比,可近似看作一维杆件。当在桩顶施加某一机械力F(t)时,桩身质点因受迫振动产生弹性波沿桩体向下传播，当波遇到桩身因存在断裂等缺陷而形成波阻抗界面时,产生波的反射,并被安置在桩顶的高灵敏度传感器接收,通过对接收的反射波波形、振幅、频率及平均波速等分析,综合判别桩基的结构完整性,确定缺陷部位和程度,从而对桩的质量作出综合评价。

适用范围：灌注桩、预制桩、预应力桩等。

1.2.2.4高应变动力试验法

高应变动力法测试技术于20世纪80年代随美国PDI（Pile Dynamics，Inc.）公司的PDA（Pile Driv-ing Analyzer）仪器引入我国，90年代初